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高中生物课程是普通高中科学学习领域中的一个科目。生物学是一门实验性科学，现在的高中生物教材也非常注重实验教学。通过实验教学，可以培养学生的动手能力、创新能力和科学探究能力。在长期的一线教学过程中，笔者发现教材中有些实验设计改进后能更好的优化课堂结构，节约时间，提高了教学效果。
《物质跨膜运输的实例》是人教版高中生物教材必修一《分子与细胞》第四章《细胞的物质输入和输出》的第一节内容。课程标准中关于这部分内容的实验有两个，一是通过模拟实验探究膜的透性；二是观察植物细胞的质壁分离和复原。其中，观察成熟植物细胞的质壁分离和复原的实验在新教材中设计成了一项探究活动。探究性实验包含了提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、分析结果、得出结论、表达交流等步骤。下面我们就讨论一下植物细胞的质壁分离和复原实验的处理方式
一、常见的实验处理方式
教师首先引导学生提出问题：在细胞的吸水和失水的问题上，成熟植物细胞与动物细胞的方式是否相同？不同之处在哪里？然后作出假设，设计实验。在这个实验中，教师选用的材料和仪器包括：质量分数30%的蔗糖溶液、新鲜紫色洋葱鳞茎、刀片、镊子载玻片、盖玻片、滴管、吸水纸、显微镜等。实验步骤一般是先用质量分数30%的蔗糖溶液处理植物细胞，植物细胞出现质壁分离，然后再用清水处理质壁分离的细胞，细胞又出现质壁分离复原的现象。由此得出结论，水分子可以通过原生质层进出细胞，水分子的进出方向取决于原生质层两侧的浓度，是顺浓度梯度进行的。因此，学生通过探究活动可以发现原生质层相当于一层半透膜，细胞壁对水分进出细胞没有影响，是全透性的。
二、存在问题：
1.费时又费力。这是高中生物必修课本中的第一个探究实验，学生在如何提出问题、作出假设和设计实验等环节还不熟悉。如果教师直接切入探究活动，充分让学生展开讨论，慢慢体验这个过程，会比较费时间。在实际上课过程中，学生做完实验往往已经来不及表达和交流了。如果教师组织学生下一节课再表达和交流，对于前一节课实验的内容学生已经有所遗忘，再次回忆的话费时又费力。
2.衔接不紧密。本节内容包括细胞的吸水和失水、物质跨膜运输的其他实例两部分内容。第一部分内容，主要就是通过上述的实验活动展开教学。第二部分的内容，教师需要重新引导学生分析书上提供的资料，研究不同植物对不同离子的吸收情况，得出生物膜具有选择透过性这一结论。前面部分的实验与后面部分的资料并没有连续性，两部分内容间的衔接不够紧密，而且书上提供的资料难度不小，因此学生得出结论需要花费较长的时间。
三、改进意见：
1.改变实验地点
有条件的学校可以将实验改在数字化实验室中进行。在数字化实验室进行此实验有以下好处：
首先，数码显微镜能进行显微摄像，学生可以利用该系统将自己制作的洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片发生质壁分离与质壁分离复原的动态过程拍摄并保存下来。这样，即使一节课不能完成，学生与在下一节课复习相关内容时拿出来使用，情景再现，可以使知识更加亲切、生动、形象，激发学生的学习兴趣，省时省力。
其次，该系统有利于教师面向全体学生，加强教师示范与指导，提高学生实验的水平。在普通实验室里，由于学生分组多，时间紧，教师很难关注到每一组实验的的实际情况，因此也就很难对每个小组进行专门的指导。数码显微互动实验系统的引入，有效地解决了这个难题。通过显微数码互动系统，教师只需一台电脑就可以同时控制学生端多台数码显微镜，并可对每一台数码显微镜的实时图像进行单独调整；教师端也可以把自己准备好的图像传送给全体学生，达到示教作用，也可以选择其中存在典型问题的小组，把他们的实验结果广播给各位同学，一起分析、讨论其中的原因。这样，暂时得不到实验结果的学生通过交流可以明白自己的问题所在，同时他们也可以分享到进展快的学生的结果，达到交流的目的和效果，提高全体学生的实验水平。
2.增加对比实验。
教师在组织学生实验时，除了书上建议的采用蔗糖溶液处理的一组，还可以再增加采用NaCl溶液和KNO3溶液处理的两组。学生通过实验可以发现，蔗糖溶液处理的一组细胞一直处于质壁分离的状态，需要再用清水处理才会出现质壁分离复原；用NaCl溶液和KNO3溶液处理的两组会出现质壁分离和质壁分离自动复原的现象。由此，在得出之前的那些结论的同时，教师还能引导学生思考为什么蔗糖处理的一组不会发生质壁分离自动复原，而NaCl溶液和KNO3溶液处理的会发生质壁分离自动复原。这样学生很快通过讨论可以得出结论，因为膜具有选择透过性，蔗糖分子不能透过生物膜，所以第一组一直处于质壁分离的状态；NaCl溶液和KNO3溶液可以通过生物膜，所以一段时间后膜内外的浓度差发生逆转，导致质壁分离自动复原。这样，省去了教师再次组织学生对教材上的资料进行分析，而可以直接从实验得出结论。这样的设计，前后联系紧密，衔接自然、直观、清晰，节约了时间，也更加容易被学生接受。
总之，高中生物教学中，实验教学既是基础，又是关键。只有理论联系实际，精心设计，才能够清晰、透彻的解决课标对知识和能力的要求。同时，教师也要大胆放手，积极引导学生开发新的实验方法，让学生自主操作、思考和探究。
《物质跨膜运输的实例》是人教版高中生物教材必修一《分子与细胞》第四章《细胞的物质输入和输出》的第一节内容。课程标准中关于这部分内容的实验有两个，一是通过模拟实验探究膜的透性；二是观察植物细胞的质壁分离和复原。其中，观察成熟植物细胞的质壁分离和复原的实验在新教材中设计成了一项探究活动。探究性实验包含了提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、分析结果、得出结论、表达交流等步骤。下面我们就讨论一下植物细胞的质壁分离和复原实验的处理方式
一、常见的实验处理方式
教师首先引导学生提出问题：在细胞的吸水和失水的问题上，成熟植物细胞与动物细胞的方式是否相同？不同之处在哪里？然后作出假设，设计实验。在这个实验中，教师选用的材料和仪器包括：质量分数30%的蔗糖溶液、新鲜紫色洋葱鳞茎、刀片、镊子载玻片、盖玻片、滴管、吸水纸、显微镜等。实验步骤一般是先用质量分数30%的蔗糖溶液处理植物细胞，植物细胞出现质壁分离，然后再用清水处理质壁分离的细胞，细胞又出现质壁分离复原的现象。由此得出结论，水分子可以通过原生质层进出细胞，水分子的进出方向取决于原生质层两侧的浓度，是顺浓度梯度进行的。因此，学生通过探究活动可以发现原生质层相当于一层半透膜，细胞壁对水分进出细胞没有影响，是全透性的。
二、存在问题：
1.费时又费力。这是高中生物必修课本中的第一个探究实验，学生在如何提出问题、作出假设和设计实验等环节还不熟悉。如果教师直接切入探究活动，充分让学生展开讨论，慢慢体验这个过程，会比较费时间。在实际上课过程中，学生做完实验往往已经来不及表达和交流了。如果教师组织学生下一节课再表达和交流，对于前一节课实验的内容学生已经有所遗忘，再次回忆的话费时又费力。
2.衔接不紧密。本节内容包括细胞的吸水和失水、物质跨膜运输的其他实例两部分内容。第一部分内容，主要就是通过上述的实验活动展开教学。第二部分的内容，教师需要重新引导学生分析书上提供的资料，研究不同植物对不同离子的吸收情况，得出生物膜具有选择透过性这一结论。前面部分的实验与后面部分的资料并没有连续性，两部分内容间的衔接不够紧密，而且书上提供的资料难度不小，因此学生得出结论需要花费较长的时间。
三、改进意见：
1.改变实验地点
有条件的学校可以将实验改在数字化实验室中进行。在数字化实验室进行此实验有以下好处：
首先，数码显微镜能进行显微摄像，学生可以利用该系统将自己制作的洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片发生质壁分离与质壁分离复原的动态过程拍摄并保存下来。这样，即使一节课不能完成，学生与在下一节课复习相关内容时拿出来使用，情景再现，可以使知识更加亲切、生动、形象，激发学生的学习兴趣，省时省力。
其次，该系统有利于教师面向全体学生，加强教师示范与指导，提高学生实验的水平。在普通实验室里，由于学生分组多，时间紧，教师很难关注到每一组实验的的实际情况，因此也就很难对每个小组进行专门的指导。数码显微互动实验系统的引入，有效地解决了这个难题。通过显微数码互动系统，教师只需一台电脑就可以同时控制学生端多台数码显微镜，并可对每一台数码显微镜的实时图像进行单独调整；教师端也可以把自己准备好的图像传送给全体学生，达到示教作用，也可以选择其中存在典型问题的小组，把他们的实验结果广播给各位同学，一起分析、讨论其中的原因。这样，暂时得不到实验结果的学生通过交流可以明白自己的问题所在，同时他们也可以分享到进展快的学生的结果，达到交流的目的和效果，提高全体学生的实验水平。
2.增加对比实验。
教师在组织学生实验时，除了书上建议的采用蔗糖溶液处理的一组，还可以再增加采用NaCl溶液和KNO3溶液处理的两组。学生通过实验可以发现，蔗糖溶液处理的一组细胞一直处于质壁分离的状态，需要再用清水处理才会出现质壁分离复原；用NaCl溶液和KNO3溶液处理的两组会出现质壁分离和质壁分离自动复原的现象。由此，在得出之前的那些结论的同时，教师还能引导学生思考为什么蔗糖处理的一组不会发生质壁分离自动复原，而NaCl溶液和KNO3溶液处理的会发生质壁分离自动复原。这样学生很快通过讨论可以得出结论，因为膜具有选择透过性，蔗糖分子不能透过生物膜，所以第一组一直处于质壁分离的状态；NaCl溶液和KNO3溶液可以通过生物膜，所以一段时间后膜内外的浓度差发生逆转，导致质壁分离自动复原。这样，省去了教师再次组织学生对教材上的资料进行分析，而可以直接从实验得出结论。这样的设计，前后联系紧密，衔接自然、直观、清晰，节约了时间，也更加容易被学生接受。
总之，高中生物教学中，实验教学既是基础，又是关键。只有理论联系实际，精心设计，才能够清晰、透彻的解决课标对知识和能力的要求。同时，教师也要大胆放手，积极引导学生开发新的实验方法，让学生自主操作、思考和探究。